Flower Power - Strom aus dem Blumentopf

Die Debatte um die Zukunft der Energieversorgung reißt nicht ab. Am besten wäre eine Energiequelle, bei deren Nutzung keinerlei Schadstoffe entstehen. Forscher haben eine Lösung im Auge: Strom aus Pflanzen.

Hier könnt ihr den Prozess der Photosynthese bildlich verdeutlicht sehen. Quelle: © Milena Moiola, Shutterstock

 

Herkömmliche Energiequellen verschmutzen die Umwelt. Bei der Verbrennung von Kohle und Gas entsteht unter anderem das Treibhausgas Kohlendioxid und durch Atomkraft radioaktiver Müll, der zum Teil Jahrtausende strahlt und schwer zu lagern ist.
 
Die Nutzung erneuerbarer Energien - also Wind-, Wasser- und Sonnenenergie – hat auch ihre Tücken. Nicht zuletzt, weil es noch keine geeigneten Speicher gibt. Was ist also zu tun? Da hilft nur Abschauen, was die Natur seit Jahrmillionen vormacht: Pflanzen nutzen Sonnenenergie besonders gewinnbringend. Die Photosynthese versorgt alle Grünpflanzen mit der benötigten Energie zum Wachstum. Forschern ist es Anfang 2010 gelungen, die Photosynthese indirekt als Energiequelle zu nutzen.

Was passiert bei der Photosynthese?

Photosynthese ist ein aus zwei griechischen Worten zusammengesetzter Begriff: "phos"=Licht und "synthesis"= Zusammensetzung. Er beschreibt also den Aufbau von Stoffen mit Hilfe von Licht.
 
In grünen Pflanzen findet die Photosynthese in bestimmten Zellbestandteilen statt, den so genannten Chloroplasten. Diese geben den Pflanzen auch ihre typische grüne Farbe. In den Chloroplasten nimmt das Molekül Chlorophyll bestimmte Anteile des Lichts auf. Mit dieser Energie werden aus Kohlendioxid und Wasser schließlich Zucker und Sauerstoff.

Die Photosynthese gehört zu den ältesten biochemischen Prozessen auf der Erde. Von der Photosynthese hängt fast jedes Lebewesen auf der Erde direkt oder indirekt ab. Die Pflanzen direkt und Fleischfresser indirekt, weil diese oft andere pflanzenfressende Tiere verzehren. 

Wie kann man mit der Photosynthese Energie gewinnen?

Bei herkömmlichen Solarzellen trifft Licht auf einen Halbleiter, meist Silizium. Die Energie des Lichts schlägt Elektronen aus dem Material, die schließlich als elektrischer Strom genutzt werden können. So ähnlich funktioniert das auch bei der Photosynthese, nur sehr viel besser. Um das nachzuahmen, haben Forscher spezielle Elektroden entwickelt, die auf die chemischen Stoffe der Photosynthese, also Sauerstoff und Zucker, reagieren. Sind die beiden Stoffe vorhanden, fließt elektrischer Strom. Je größer die vorhandene Stoffmenge, desto stärker der Stromfluss. Den Forschern ist es also gelungen, indirekt Strom aus der Photosynthese zu erzeugen.

Doch auch im menschlichen Körper kommen Sauerstoff und Zucker in geeigneter Form vor. Die Forscher arbeiten deshalb an Biobatterien, die medizinische Geräte im Körper mit Strom versorgen. Zum Beispiel Sensoren, die den Blutzuckerwert überwachen.

Noch mehr zum Thema erfährst Du in WAS IST WAS Band 3 Energie. Was die Welt antreibt